CN103926057A - 一种激光抗损伤测试*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种激光抗损伤测试***，其包括：脉冲激光器、第一挡光板、第一偏振片、第一1/2波片、第一电控旋转台、第二挡光板、第二偏振片、指示光源、电控变焦***、第一45°部分反射镜、CCD光斑分析仪、第二45°部分反射镜、能量计、光电探测器、放样室、监控摄像头、第三挡光板、以及控制***。激光在样品室处聚焦，通过控制***实现聚焦光斑连续可调，形成破坏强度，样品室有视频实时监控，供测试者监测样品破坏时的阈值点，CCD光斑分析仪实时监控样品处光斑大小，给出光斑的三维强度分布图，能量计实时监控脉冲能量，光电探测器实时检测激光的脉冲宽度，检测数据经软件处理后提供实时的峰值功率密度，精确探测样品的破坏阈值。
Description
技术领域：
本发明涉及一种激光测试***，尤其是一种激光抗损伤测试***。
背景技术：
近些年来，由于激光器的巨大发展，其逐渐应用于越来越多的领域，其中高功率的激光器尤其得到了广泛的应用。在激光器中，由于光束的高能量经常会导致***内部的元件，如谐振腔镜、透镜、分光镜等光学元件被破坏，由于通常激光器***中会存在大量的光学器件，其中每个元件都会激光的产生和运转有密切联系，当其中任何一个部件发生损伤时，会导致激光器光束质量下降，输出功率下降，甚至导致激光器不能运转。在一些应用领域，如激光打标焊接扫描等，当激光器的输出功率过大时，会被对加工的样品产生破坏，因此也需要对工件的激光损伤情况进行监测，以确定合适的功率范围来进行高效加工。现有技术中，对于激光损伤存在几种方法，如透射法，其通过测量透过光，来判断被测样品表面的损伤情况；散射法，其通过激光照射于样品表面产生的散射光，来判断被测样品表面的损伤情况；光热法，由于激光作用产生被测样品的结构和性能发生变化，通过测量其光热信号，来判断被测样品的损伤。
在现有的抗损伤测试装置中，通常都通过对样片表面施加一定功率，判断其是否构成损伤，但是通常功率不能变化，判断方式单一，导致对样品的抗损伤情况不能有效地精确判断。
发明内容：
为了实现精确判断阈值以及抗损伤情况，本发明提出了一种激光抗损伤***，其采用功率调节部件，改变入射到样品的功率。通过电控变焦***，以及能量计光电探测器等，实时测量。实现了对被测样品阈值的抗损伤情况，以及破坏阈值的精确判断。
本发明所采用的技术方案如下：
一种激光抗损伤测试***，其包括：脉冲激光器1、第一挡光板2、第一偏振片3、第一1/2波片4、第一电控旋转台5、第二挡光板6、第二偏振片7、指示光源8、电控变焦***9、第一45°部分反射镜10、CCD光斑分析仪11、第二45°部分反射镜12、能量计13、光电探测器14、放样室15、监控摄像头16、第三挡光板17、控制***18；
各部件之间的连接关系为：
沿光轴方向，以下部件依次排布：脉冲激光器1、第一偏振片3、1/2波片4、第二偏振片7、电控变焦***9、第一45°部分反射镜10、第二45°部分反射镜12、放样室15、监控摄像头16、第三挡光板17；
第一电控旋转台5控制第一1/2波片4的旋转角度；
第一挡光板2和第二挡光板6分别位于第一偏振片3和第二偏振片7的一侧；
指示光源8发出的光入射到第二偏振片7后被反射到电控变焦***9；
被第一45°部分反射镜10反射的光入射到CCD光斑分析仪11上；
被第二45°部分反射镜12反射的光入射到能量计13上；
光电探测器14探测检测激光的脉冲宽度；
监控摄像头16对样品室进行监控；
控制***18与电控旋转台5、指示光源8、电控变焦***9、CCD光斑分析仪11、能量计13、光电探测器14以及监控摄像头16相连，对以上部件进行控制。
附图说明：
图1：激光抗损伤测试***结构图
图中：1.脉冲激光器 2.第一挡光板 3.第一偏振片 4.1/2波片 5.电控旋转台6.第二挡光板 7.第二偏振片 8.指示光源 9.电控变焦*** 10.第一45°部分反射镜11.CCD光斑分析仪 12.第二45°部分反射镜 13.能量计 14.光电探测器 15.放样室16.监控摄像头 17.第三挡光板 18.控制***
具体实施方式：
实施例1：
激光抗损伤测试***包括：脉冲激光器1、第一挡光板2、第一偏振片3、第一1/2波片4、第一电控旋转台5、第二挡光板6、第二偏振片7、指示光源8、电控变焦***9、第一45°部分反射镜10、CCD光斑分析仪11、第二45°部分反射镜12、能量计13、光电探测器14、放样室15、监控摄像头16、第三挡光板17、控制***18.
各部件之间的连接关系为：
沿光轴方向，以下部件依次排布：脉冲激光器1、第一偏振片3、1/2波片4、第二偏振片7、电控变焦***9、第一45°部分反射镜10、第二45°部分反射镜12、放样室15、监控摄像头16、第三挡光板17；
第一电控旋转台5控制第一1/2波片4的旋转角度；
第一挡光板2和第二挡光板6分别位于第一偏振片3和第二偏振片7的一侧；
指示光源8发出的光入射到第二偏振片7被反射后，与激光同光路传输，一直到放样室15，起到指示作用；
被第一45°部分反射镜10反射的光入射到CCD光斑分析仪11上；
被第二45°部分反射镜12反射的光入射到能量计13上；
光电探测器14探测检测激光的脉冲宽度；
监控摄像头16监控样品室内的样品；
控制***18分别与脉冲激光器1、电控旋转台5、指示光源8、电控变焦***9、CCD光斑分析仪11、能量计13、光电探测器14以及监控摄像头16相连，对以上部件进行控制。
激光器为脉冲工作方式，偏振或非偏振方式输出，若输出激光为非偏振光则由第一偏振片3起偏，产生偏振光，若输出为偏振光则激光能量产生较小的损耗通过第一偏振片3，第二偏振片7和第一偏振片3方向相同。
当第一1/2波片4光轴与偏振片方向相同时，激光无损耗通过第二偏振片7；
当第一1/2波片4光轴与偏振片方向垂直时，激光在第一偏振片3处产生全反射，激光全部被反射进第一挡光板2；
当第一1/2波片4光轴介于两者之间时，激光透过第二偏振片7的能量遵循布吕斯定律；
第一1/2波片4放置于电控旋转台5上，控制***18控制电控旋转台5，使第一1/2波片4产生沿激光入射方向90°范围内自由旋转，实现激光透射能量由小到大或由大到小的调节；
光束经过第二偏振片7后，激光通过变焦***在样品室处聚焦，
被第一45°部分反射镜10反射的光入射到CCD光斑分析仪11上，第一45°部分反射镜10与CCD光斑分析仪11的距离为d1，与放样室15的距离为d2，满足d1d2，CCD光斑分析仪11测得的光斑大小即为放样室15处作用于被测样品处的光斑大小；
被第二45°部分反射镜12反射的光入射到能量计13上，用于实时监控和测量激光入射至样品处的能量大小；
控制***18对聚焦光斑连续调节，以产生足够破坏强度的能量强度；
样品放置位置三维可调，监控摄像头对样品室进行实时监控，并传输实时图像给控制***，供测试者监测样品破坏时的阈值点。
用户可以根据实际需要，通过电控变焦***将光斑设为指定大小，CCD光斑分析仪实时监控样品处光斑大小，可以给出光斑的三维强度分布图，能量计实时监控脉冲能量，光电探测器实时检测激光的脉冲宽度，所有检测数据经软件处理后提供实时的峰值功率密度，精确探测样品的破坏阈值。
实施例2：
其他结构与实施例1相同，该抗损伤测试***还包括第二1/2波片19，以及第二电控旋转台20，即在脉冲激光器和电控变焦***之间有两个1/2波片和两个偏振片，沿光轴方向，其分布方式为：
脉冲激光器、第二1/2波片19、第一偏振片3、第一1/2波片4第二偏振片7、电控变焦***9依次在光轴方向排列，其他部件以及其排布与第1实施例中相同。第二电控旋转台20控制第二1/2波片19的旋转角度。
该结构可以有效微调激光器的输出功率，实现使最终光斑的激光功率密度分别达到约0-100MW/cm2，0-200MW/cm2、0-300MW/cm2、0-400MW/cm2、0-500MW/cm2五个档位连续可调。
Claims (4)
1.一种激光抗损伤测试***，其特征在于，该***包括：
脉冲激光器1、第一挡光板2、第一偏振片3、第一1/2波片4、第一电控旋转台5、第二挡光板6、第二偏振片7、指示光源8、电控变焦***9、第一45°部分反射镜10、CCD光斑分析仪11、第二45°部分反射镜12、能量计13、光电探测器14、放样室15、监控摄像头16、第三挡光板17、控制***18；各部件之间的连接关系为：
沿光轴方向，以下部件依次排布：脉冲激光器1、第一偏振片3、1/2波片4、第二偏振片7、电控变焦***9、第一45°部分反射镜10、第二45°部分反射镜12、放样室15、监控摄像头16、第三挡光板17；
第一电控旋转台5控制第一1/2波片4的旋转角度；
第一挡光板2和第二挡光板6分别位于第一偏振片3和第二偏振片7的一侧；
指示光源8发出的光入射到第二偏振片7后被反射到电控变焦***9；
被第一45°部分反射镜10反射的光入射到CCD光斑分析仪11上；
被第二45°部分反射镜12反射的光入射到能量计13上；
光电探测器14探测检测激光的脉冲宽度；
监控摄像头16对样品室进行监控；
控制***18分别与脉冲激光器1、电控旋转台5、指示光源8、电控变焦***9、CCD光斑分析仪11、能量计13、光电探测器14以及监控摄像头16相连，对以上部件进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种激光抗损伤测试***，其特征在于：该***还包括第二1/2波片19，以及第二电控旋转台20，所述第二1/2波片19设置于所述第一偏振片3之前，第二电控旋转台20控制第二1/2波片19的旋转角度。
3.根据权利要求1或2所述的一种激光抗损伤测试***，其特征在于：设第一45°部分反射镜10与CCD光斑分析仪11的距离为d1，与放样室15的距离为d2，d1d2。
4.一种激光抗损伤测试方法，其使用权利要求1-3任一项所述的激光抗损伤测试***，其特征在于，该方法包括：
激光器输出的激光通过第一偏振片3，之后通过第一1/2波片4，在入射到第二偏振片7，第二偏振片7和第一偏振片3方向相同；
当第一1/2波片4光轴与偏振片方向相同时，激光无损耗通过第二偏振片7；
当第一1/2波片4光轴与偏振片方向垂直时，激光在第一偏振片3处产生全反射，激光全部被反射进第一挡光板2；
当第一1/2波片4光轴介于两者之间时，激光透过第二偏振片7的能量遵循布吕斯定律：
第一1/2波片4放置于电控旋转台5上，控制***18控制电控旋转台5，使第一1/2波片4产生沿激光入射方向90°范围内自由旋转，实现激光透射能量由小到大或由大到小的调节；
光束经过第二偏振片7后，激光通过变焦***在样品室处聚焦，控制***18对聚焦光斑连续调节，以产生足够破坏强度的能量强度；
样品放置位置三维可调，监控摄像头对样品室进行实时监控，并传输实时图像给控制***，供测试者监测样品破坏时的阈值点。
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|---|---|
| CN (1) | CN103926057A (zh) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105973897A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-09-28 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | Kdp晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量装置及测量方法 |
| CN106872415A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-20 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 结合显微成像的多波长样品光限幅性能的测量装置和测量方法 |
| CN107271403A (zh) * | 2016-04-07 | 2017-10-20 | 南京理工大学 | 一种基于光散射的光学薄膜lidt测试装置与测试方法 |
| CN108318800A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-07-24 | 北京工业大学 | 一种GaN基半导体激光芯片检测装置与方法 |
| CN109115466A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-01-01 | 苏州帕沃激光科技有限公司 | 一种激光器光束质量因子m2的测量方法及其测量装置 |
| CN110487726A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-22 | 上海理工大学 | 定点式激光损伤阈值评价*** |
| CN111504612A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 一种多光源激光损伤阈值的测试装置 |
| CN112630983A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-09 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种激光***、激光诱导损伤测试***及方法 |
| CN112730433A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-30 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种激光损伤测试***及方法 |
| CN113203473A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-03 | 上海飞博激光科技有限公司 | 一种万瓦级激光功率计保护装置及激光功率测试*** |
| CN113484246A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-08 | 南开大学 | 一种可测量损伤阈值的高能激光损伤真空实验*** |
| CN114440800A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-06 | 山东大学 | 一种激光损伤阈值测试中光斑有效面积准确测定方法 |
| CN114486813A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 一种不同偏振态激光损伤阈值测试的装置与方法 |
| CN115266650A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-11-01 | 安徽创谱仪器科技有限公司 | 一种分光光度计*** |
| CN118090161A (zh) * | 2024-03-27 | 2024-05-28 | 中国航天三江集团有限公司 | 一种光栅衍射效率与耐受测试装置及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102507596A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-06-20 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种基于激光束主动扫描的光学元件表面疵病检测*** |
| JP2012212133A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-11-01 | Olympus Corp | レーザ顕微鏡および観察方法 |
| CN102778426A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-11-14 | 西北核技术研究所 | 一种光学薄膜激光损伤测试装置 |
| CN103364176A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-10-23 | 西安工业大学 | 一种激光损伤阈值测试*** |
-
2013
- 2013-11-14 CN CN201310563713.4A patent/CN103926057A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012212133A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-11-01 | Olympus Corp | レーザ顕微鏡および観察方法 |
| CN102507596A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-06-20 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种基于激光束主动扫描的光学元件表面疵病检测*** |
| CN102778426A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-11-14 | 西北核技术研究所 | 一种光学薄膜激光损伤测试装置 |
| CN103364176A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-10-23 | 西安工业大学 | 一种激光损伤阈值测试*** |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 周刚等: "1064nm高反射薄膜激光损伤阈值测量方法", 《强激光与粒子束》 * |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107271403A (zh) * | 2016-04-07 | 2017-10-20 | 南京理工大学 | 一种基于光散射的光学薄膜lidt测试装置与测试方法 |
| CN105973897B (zh) * | 2016-06-14 | 2018-08-28 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | Kdp晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量方法 |
| CN105973897A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-09-28 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | Kdp晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量装置及测量方法 |
| CN106872415A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-20 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 结合显微成像的多波长样品光限幅性能的测量装置和测量方法 |
| CN108318800A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-07-24 | 北京工业大学 | 一种GaN基半导体激光芯片检测装置与方法 |
| CN108318800B (zh) * | 2017-12-30 | 2020-06-26 | 北京工业大学 | 一种GaN基半导体激光芯片检测装置与方法 |
| CN109115466A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-01-01 | 苏州帕沃激光科技有限公司 | 一种激光器光束质量因子m2的测量方法及其测量装置 |
| CN109115466B (zh) * | 2018-08-01 | 2020-06-05 | 苏州帕沃激光科技有限公司 | 一种激光器光束质量因子m2的测量方法及其测量装置 |
| CN110487726B (zh) * | 2019-09-17 | 2021-11-19 | 上海理工大学 | 定点式激光损伤阈值评价*** |
| CN110487726A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-22 | 上海理工大学 | 定点式激光损伤阈值评价*** |
| CN111504612B (zh) * | 2020-04-30 | 2022-03-25 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 一种多光源激光损伤阈值的测试装置 |
| CN111504612A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 一种多光源激光损伤阈值的测试装置 |
| CN112630983A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-09 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种激光***、激光诱导损伤测试***及方法 |
| CN112730433A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-30 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种激光损伤测试***及方法 |
| CN113203473A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-03 | 上海飞博激光科技有限公司 | 一种万瓦级激光功率计保护装置及激光功率测试*** |
| CN113203473B (zh) * | 2021-04-19 | 2022-06-21 | 上海飞博激光科技有限公司 | 一种万瓦级激光功率计保护装置及激光功率测试*** |
| CN113484246A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-08 | 南开大学 | 一种可测量损伤阈值的高能激光损伤真空实验*** |
| CN114486813A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 一种不同偏振态激光损伤阈值测试的装置与方法 |
| CN114486813B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-08-04 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 一种不同偏振态激光损伤阈值测试的装置与方法 |
| CN114440800A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-06 | 山东大学 | 一种激光损伤阈值测试中光斑有效面积准确测定方法 |
| CN115266650A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-11-01 | 安徽创谱仪器科技有限公司 | 一种分光光度计*** |
| CN118090161A (zh) * | 2024-03-27 | 2024-05-28 | 中国航天三江集团有限公司 | 一种光栅衍射效率与耐受测试装置及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140716 |